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【题目】如图所示,半径均为的光滑圆弧轨道点平滑连接,固定在竖直面内,端与固定水平直杆平滑连接,两段圆弧所对的圆心角均为60°,一个质量为的圆环套在直杆上,静止在点,间的距离为,圆环与水平直杆间的动摩擦因数,现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力,使圆环向右运动,圆环运动到点时撤去拉力,结果圆环到达点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零,重力加速度,求:

(1)拉力的大小;

(2)若不给圆环施加拉力,而是在点给圆环一个初速度,结果圆环从点滑出后,下落高度时的位置离点距离也为,初速度应是多大。

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)圆环到点时对轨道的压力恰好为零,设到点的速度大小为,则

可得

根据动能定理

求得拉力的大小

(2)圆环从点抛出后,下落高度时的位置离点水平距离为,设在点的速度为,则

求得

根据动能定理有

求得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量为,其中n234…。已知普朗克常量为h,电子的质量为m,则下列说法正确的是(  )

A.氢原子从基态跃迁到激发态后,核外电子动能减小,原子的电势能增大,动能和电势能之和不变。

B.基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为

C.一个处于的激发态的氢原子,向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光

D.第一激发态氢原子的电离能等于E1

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用如图甲所示装置,测定木块与长木板间的动摩擦因数。放在水平桌面上的长木板一端带有定滑轮,另一端固定有打点计时器,穿过打点计时器的纸带连接在木块上,绕过定滑轮的细线一端连接在木块上,另一端悬挂装有砝码的砝码盘,开始时木块靠近打点计时器。当地的重力加速度为

(1)实验前,需要调节______的高度,使连接木块的细线与长木板平行。

(2)接通电源,释放纸带,图乙为打出的纸带上点迹清晰的一段,纸带上0123456为计数点,相邻计数点间均有四个计时点未标出,若打点计时器所接交流电的频率为,测出纸带上计数点02间的距离为,计数点46间的距离为,则打计数点5时,木块的速度大小为____,木块的加速度大小为____

(3)若木块的质量为,悬挂的砝码和砝码盘的总质量为,则木块与长木板间的动摩擦因数为____

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组用如图所示的装置,做验证机械能守恒定律的实验。当地重力加速度为

(1)电磁铁通过铁夹固定在铁架台上,给电磁铁通电,小球被吸在电磁铁下方(光电门的正上方)。电磁铁断电,小球由静止释放,测得小球通过光电门所用时间为,测得小球直径为,电磁铁下表面到光电门的距离为,根据测得数值,得到表达式_______(用已知和测得的物理量表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律得到验证;

(2)若保持电磁铁位置不变,改变光电门的位置,重复上述实验,得到多组及小球通过光电门的时间,为了能通过图像直观地得到实验结果,需要作出_____(填”“”“)图像,当图像是一条过原点的倾斜直线时,且在误差允许的范围内,斜率等于___________(用已知和测得的物理量表示),则机械能守恒定律得到验证;

(3)下列措施可以减小实验误差的是______

A.选用直径较小,质量较大的小球 B.选用直径较大,质量较大的小球

C.电磁铁下表面到光电门的距离适当大些 D.尽量让小球球心通过光电门

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在如图所示的电路中,电压表、电流表均为理想电表,电源电动势为,内阻为,电路中定值电阻的阻值小于电源内阻,则当滑动变阻器的滑片由端向端滑动的过程中,电流表,电压表的示数变化量的绝对值分别为,下列说法正确的是(

A.两个电流表的示数均减小B.电压表的示数增大

C.D.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图(a)所示,理想变压器原副线圈匝数比n1n2=554,原线圈接有交流电流表A1,副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等,所有电表都是理想电表,二极管D正向电阻为零,反向电阻无穷大,灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(b)所示,则下列说法正确的是(  )

A.由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100rad/s

B.灯泡L两端电压的有效值为32V

C.当滑动变阻器的触头P向下滑动时,电流表A2示数增大,A1示数减小

D.交流电压表V的读数为32V

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了测量一待测电阻Rx的阻值,准备了以下器材:

A. 多用电表

B. 电流表G10~100 mA,内阻约5 Ω

C. 电流表G20~50 mA,内阻r2=10 Ω

D. 定值电阻R020 Ω

E. 滑动变阻器R10~5 Ω

F. 滑动变阻器R20~100 Ω

G. 直流电源(3.0 V,内阻不计)

H. 开关一个及导线若干

(1)用多用电表欧姆表“×1”挡粗测电阻时,其阻值如图甲中指针所示,则Rx的阻值大约是_______Ω

(2)滑动变阻器应选________(填仪器前的序号)。

(3)若是用G2表测Rx两端电压,请在图乙对应的虚线框中完成实验电路设计(要求:滑动变阻器便于调节,电表读数不得低于量程的)。________

(4)补全实验步骤:

a. 按图乙所示电路图连接电路,将变阻器滑动触头移至最________端(选填“左”或“右”);

b. 闭合开关S,移动变阻器滑动触头至某一位置,记录G1G2表的读数I1I2

c. 多次移动变阻器滑动触头,记录相应的G1G2表的读数I1I2

d. I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线如图丙所示,则待测电阻Rx的阻值为________Ω(保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想;假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球,经时间后回到出发点。已知月球的半径为,万有引力常量为,则下列说法正确的是(  

A.月球表面的重力加速度为

B.月球的质量为

C.宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动

D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对乘客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持lm/s的恒定速率运行。乘客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1AB间的距离为4.5m。若乘客把行李放到传送带A处的同时接受工作人员安检,2s后从A处平行于传送带运动到B处取行李。乘客先由静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,然后做加速度大小为0.5m/s2的匀减速直线运动到B处时速度恰为0.求乘客与行李到达B处的时间差。(重力加速度g10m/s2

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